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石油天然气钻探过程中硫化氢的监测
2016-12-06 19:44:16 来源:石油天然气钻探过程中硫化氢的准确监测是确保钻井安全的条件。在介绍硫化氢气体的性质、危害的基础上具体阐述了现场常用硫化氢监测方法。对现行井场硫化氢监测问题进行了探讨,提出了硫化氢监测应从监测地面气体向监测地层流延伸,硫化氢报警内容应多样化的建议。
石油天然气钻探作为一项高技术、高风险的活动,存在着许多影响环境与安全的因素。硫化氢气体作为这些因素中的*重要的一个,可能导致设备的损害与人员的伤亡,因此石油钻探过程中硫化氢的监测工作很重要。多年来,经过各方的努力,硫化氢监测取得了很大的成绩,绝大部分硫化氢气体得以消弥,大量可能发生的硫化氢伤害事故得以避免。但是,现场硫化氢监测工作仍存在一些不足之处。本文对现场硫化氢监测的一些基本方法加以总结,期望能够对硫化氢监测工作有所帮助。
1 硫化氢的性质和对石油钻探的危害[1]
要做好石油钻探过程中硫化氢的监测工作,首先应了解其性质与危害。
1.1 硫化氢的物理化学性质
硫化氢是一种无色、剧毒、强酸性气体,其相对密度为1.176,较空气重;燃点250℃,燃烧时呈蓝色火焰,产生有毒的SO2;硫化氢与空气混合,体积分数达4.3~46%时就形成一种爆炸混合物。
1.2 石油钻探过程中硫化氢的危害
1.2.1硫化氢对人体的危害
硫化氢的毒性较一氧化碳大5~6倍,几乎与氰同样剧毒。硫化氢质量浓度不同,对人的危害也不同,轻则对人体造成刺激,重则会致使人在几分钟内死亡。
1.2.2硫化氢对设备材料的危害
(1)硫化氢对金属材料的腐蚀。硫化氢溶于水形成弱酸,对金属的腐蚀形式有电化学失重腐蚀、氢脆和硫化物应力腐蚀开裂,以后两者为主,一般统称为氢脆破坏。氢脆破坏往往造成井下管柱的突然断落、地面管汇和仪表的爆破、井口装置的破坏,甚至发生严重的井喷失控或着火事故。
(2)硫化氢能加速非金属材料的老化。在地面设备、井口装置、井下工具中,有橡胶、浸油石墨、石棉等非金属材料制作的密封件。它们在硫化氢环境中使用一定时间后,橡胶会产生鼓泡胀大,失去弹性;浸油石墨及石棉绳上的油被溶解而导致密封件的失效。
1.2.3硫化氢污染钻井液
硫化氢主要是对水基钻井液有较大的污染。它会使钻井液性能发生很大变化,如密度下降、Ph 值下降、黏度上升,以至形成流不动的冻胶,不能使用,这必将增加成本,并给施工人员带来安全威胁。
2 硫化氢的监测
2.1 现场常用硫化氢监测仪器
2.1.1硫化氢库仑检测仪
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